基于对偶对称性的广义因果约束揭示吸声潜能

众所周知,因果约束将吸声性能限制在一个上限,该上限只能通过针对特定材料厚度优化系统带宽来实现。这一上限基于单端口系统的假设,通常导致对偶对称性被忽视。本文通过研究二端口混合单极子-偶极子共振器的反射与透射,定义了吸声的广义因果约束。借助我们的理论,我们证明吸声上限既可通过成熟的临界耦合实现,也可通过匹配有效压缩率和密度来实现。实验表明,所设计的共振器吸声率遵循大带宽所体现的对偶对称性条件。与传统泡沫衬里及其他竞争性工作的对比进一步验证了我们的发现,确认了对偶对称性与散射因果性之间的内在联系。我们的结果揭示了宽带声学超材料中尚未开发的吸声潜能。